到目前為止,關于暗物質存在的唯一直接證據(jù)是通過對可見物質的基于重力的影響。這些引力效應是如此明顯,以至于我們知道它必須構成宇宙中所有物質的約85%。
但是我們對暗物質知之甚少,包括它是否由尚未發(fā)現(xiàn)的顆粒組成。
關于暗物質的組成和性質,以及暗物質是否有任何可見的標記物最終揭露它,有許多相互競爭的理論。
從理論上講,暗物質候選粒子包括WIMP(弱相互作用塊狀粒子),軸子和無菌中微子-物理學家已經(jīng)使用各種地球和基于太空的儀器和方法尋找每種類型的粒子。
近20年前,物理學家認為,理論上的無菌中微子形式的暗物質可能會以特定能量發(fā)射光,因為它的粒子在太空??中逐漸消失,并在2014年進行了一項研究,詳細描述了一種光信號,稱為“ 3.5 keV譜線” ”是在非常大的星系團中發(fā)現(xiàn)的-keV是代表千電子伏特或千電子伏特的能量度量。
研究認為,這條線(來源不明)可能是科學家一直在尋找的暗物質腐爛的吸煙槍。
但是美國能源部(DOE)的勞倫斯·伯克利國家實驗室(Berkeley Lab),加州大學伯克利分校和密歇根大學的科學家進行的一項新研究-本周在《科學》雜志上發(fā)表(請參閱arXiv.org預印本:https: //的arXiv。組織/ABS /1812年06976) -結論是惰性中微子衰變對此的解釋是,現(xiàn)在基本上排除了此行的來源。
研究的共同作者兼助理本杰明·薩夫迪說:“我們的發(fā)現(xiàn)并不意味著暗物質不是無菌的中微子,但這意味著……迄今為止,尚無任何實驗證據(jù)表明暗物質的存在。”密歇根大學物理學教授。
研究人員的方法分析了我們自己星系中預期存在暗物質的暗處的X射線望遠鏡觀測結果,但沒有找到3.5 keV線的證據(jù)。
研究合著者,與伯克利實驗室理論小組和伯克利理論物理中心有關聯(lián)的物理學家尼古拉斯·羅德(Nicholas Rodd)說:“我們的限制是如此之強,以至于可能對任何簡單的暗物質模型都造成困難。”加州大學伯克利分校和伯克利實驗室的教員。羅德(Rodd)與薩夫迪(Safdi)一起工作了幾年,研究太空中暗物質可能的可見表現(xiàn)。
研究人員開發(fā)的這項技術(在最新研究中進行了詳細介紹)還具有以極高的靈敏度分析太空中其他可能暗物質信號的潛力。
“不幸的是,盡管這項工作確實在看起來像暗物質微觀性質的第一個證據(jù)上撒了冷水,但它確實為尋找暗物質開辟了一種全新的方法,這可能導致在暗物質中發(fā)現(xiàn)薩夫迪說。
研究人員沒有分析其他星系和星系團(預計那里特別是暗物質特別豐富的地方)的這一3.5 keV線的跡象,而是分析了價值20多年的“空”空間X射線望遠鏡圖像的數(shù)據(jù)在我們自己的銀河系中,您可能會想到暗物質的存在,但僅此而已。